为明确应变速率对混凝土单轴抗压特性的影响,本文应用MTS试验机对C50混凝土在应变速率为10-5～10-2/s范围内进行了单轴动态抗压试验。系统研究了不同应变速率下混凝土的抗压强度、弹性模量、峰值应变等抗压力学特性,分析了混凝土抗压强度、弹性模量等与应变速率之间的关系。试验结果表明:混凝土抗压强度、弹性模量随着应变速率的增加而增加,峰值应变、泊松比离散性较大,受应变速率的影响不明显。

在对国内预制混凝土衬砌管片生产进行调研的基础上,介绍了我国管片的生产技术及质量标准现状,结合预制混凝土衬砌管片生产过程控制对管片国家标准及管片生产工艺技术规程行业标准具体内容进行了叙述。

采用石英质机制砂石粉,讨论了石粉含量对中低等级强度混凝土工作性和力学性能的影响规律,并选取三种不同岩性机制砂石粉,运用SEM、XRD等测试方法研究其对水泥水化产物及其微结构的影响。结果表明,石粉的掺入可明显改善混凝土的和易性及力学性能,混凝土强度等级越高,其石粉合理掺量应越小;石粉对水泥水化产物及其微观形貌影响较小;石粉含量变化引起细骨料(机制砂)级配优化作用是普通机制砂混凝土工作性和力学性能得到改善的主要原因。

介绍了预应力简支T形梁混凝土施工中常见的几种质量缺陷,结合工程实际,分析了产生缺陷的原因;提出了相应的预防措施和处理措施。针对预应力混凝土简支T形梁危害较大的质量缺陷—孔洞做了重点论述,并结合试验与现场施工验证,将补偿收缩混凝土应用于混凝土孔洞修补中,结果表明,补偿收缩混凝土用于修补混凝土孔洞是可行的。

采用偏高岭土、粉煤灰和矿渣等量取代水泥,并将偏高岭土与粉煤灰、矿渣分别复掺配制混凝土,对混凝土的工作性、抗压强度和耐久性进行了研究。结果表明,偏高岭土用作混凝土掺合料且掺量合理时,其对混凝土坍落度和抗压强度的影响优于粉煤灰和矿渣,配制的混凝土抗腐蚀性和抗冻融性均有所提高。

进行了飞灰单掺及复掺矿物掺合料的混凝土试验,对不同配比混凝土进行了微观形貌、工作性能、力学性能、耐久性能、重金属浸出量的研究。结果表明,单掺飞灰的混凝土具有良好的力学性能及耐久性能,且重金属的浸出量未超过国家标准,适当掺量的飞灰可直接应用于普通建筑混凝土结构。

研究了干湿交替-硫酸盐溶液耦合作用下混凝土的损伤过程,以混凝土相对动弹性模量的变化来表征混凝土内部的损伤程度。采用环境扫描电镜(ESEM)分析了干湿交替与硫酸钠溶液作用下混凝土的微观结构。结果表明,与自然浸泡硫酸盐溶液腐蚀方式相比,干湿交替作用加剧了混凝土在硫酸盐溶液中的损伤程度;干湿循环早期,硫酸盐对混凝土有填充空隙缺陷的作用。同时试验表明,水胶比对混凝土的相对动弹性模量有重要影响;矿物掺合料的加入能显著提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力。

在试验基础上,对PVA纤维补偿收缩混凝土的膨胀性能进行了研究,并结合实际工程,采用配置暗梁钢筋,加强施工质量监控及现场温控等技术措施,成功进行了148m超长混凝土工业水池的无缝施工。

通过混凝土徐变试验研究了C60高性能混凝土的徐变性能。试验结果表明,随着龄期增长,徐变系数增大,收缩变形增加,徐变速率降低。同龄期时,双掺23%粉煤灰和10%矿粉降低了混凝土的徐变系数和收缩应变;持荷180d,纯水泥混凝土的徐变系数为1.304,而双掺混凝土徐变系数较纯水泥混凝土下降了10.4%。小石率60%的双掺混凝土持荷180d的徐变系数为0.996,较小石率58%的徐变系数相应降低了14.7%。在0～180d测试持荷时间内,实测的徐变系数约为中铁规范计算徐变系数的53%～72%,约为中交规范计算徐变系数的50%～73%。

通过工程实例,比较了混凝土温度场的常规理论计算方法及有限元计算方法,并与施工过程中的实测温度结果进行了对比。结果表明,有限元方法能够更好地模拟混凝土温度场变化,是今后混凝土温控计算的发展方向。